Chain Reorganization

Een chain reorganization (reorg) ontstaat omdat nodes in een blockchain nooit blindelings het eerste blok vertrouwen dat ze zien; ze vergelijken voortdurend alle geldige chains en volgen de chain met de meeste geaccumuleerde rekenkracht (bij proof-of-work netwerken) of het grootste validator-gewicht (bij proof-of-stake netwerken). Zodra een zwaardere concurrerende tak verschijnt, verwerpt elke node de blokken die uniek zijn voor de oude tak en neemt de nieuwe tak over; transacties die alleen in die verweesde blokken stonden, keren terug naar de mempool om later opnieuw te worden opgenomen.

Ondiepe reorgs, meestal maar één blok, zijn een normaal bijproduct van netwerklatentie: twee miners of validators produceren bijna gelijktijdig een geldig blok op dezelfde hoogte, en dit lost zichzelf op binnen een blok of twee zodra één tak de overhand krijgt. Diepe reorgs liggen anders. Die vereisen aanhoudende controle over het merendeel van de mining- of staking-macht van een netwerk, waardoor een aanvaller in het geheim een langere privétak kan opbouwen, die vrijgeeft, en al bevestigde transacties ongedaan maakt, wat de deur opent naar double spending.

Het duidelijkste recente niet-kwaadaardige voorbeeld was de Beacon Chain van Ethereum, die in mei 2022 zeven blokken reorganiseerde na een bug in de fork-choice-logica die verschillende validator-softwareversies uit elkaar liet lopen; er ging geen geld verloren en gefinaliseerde blokken bleven ongemoeid. Bitcoin daarentegen heeft nooit een diepe reorg meegemaakt, omdat het herschrijven van zelfs maar een paar uur geschiedenis een hoeveelheid hashpower zou vereisen die veel meer kost dan enige aannemelijke winst.

Exchanges en betalingsverwerkers beheersen dit risico door op meerdere confirmations te wachten, en netwerken met snelle finality-garanties verkleinen het reorg-risico verder door bepaalde blokken aantoonbaar onomkeerbaar te maken zodra ze zijn gecheckpoint.